PLA-g-GMA的制备及其对PLA/木粉复合材料性能的影响

发布时间：2022-10-06 10:19

　　本实验通过对PLA进行熔融接枝改性以制备甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸（PLA-g-GMA）,将接枝物作为增容剂加入到聚乳酸/木粉（PLA/WF）复合材料中进行研究,以期对PLA与WF的界面相容性进行改善。本论文的主要研究内容和结论如下:以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂,利用双螺杆挤出机为反应器通过熔融反应挤出法制备了PLA-g-GMA。通过1H NMR和FT-IR对产物的化学结构进行了表征,证实了GMA在PLA主链上的成功接枝。通过对产物进行纯化处理后利用返滴定法对产物的接枝率进行了测定,对反应挤出的工艺（反应温度、GMA用量和DCP用量）进行了探讨。发现当温度为185℃,GMA用量和DCP用量分别为PLA质量的20%和0.8%时,PLA-g-GMA的接枝率达4.33%。PLA经反应挤出后分子量发生降低,分子量分布也变宽,表明PLA在挤出过程中发生了降解;同时发现随着接枝率的增大,接枝物的拉伸强度和断裂伸长率呈现降低的趋势;经反应挤出后,PLA-g-GMA在玻璃态下的储能模量基本不变,但是热变形温度和玻璃化转变温度随接枝率的增大而降低。通过熔融挤出-注塑工艺制备了聚乳酸/木粉（PL... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 聚乳酸的化学改性研究进展
        1.2.2 聚乳酸基可降解复合材料的研究现状
    1.3 研究目标和主要研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 研究技术路线
    1.5 主要创新点
第二章 反应挤出法制备PLA-g-GMA及工艺探讨
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料和试剂
        2.2.2 主要仪器与设备
        2.2.3 PLA-g-GMA的合成与纯化
        2.2.4 PLA-g-GMA的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PLA-g-GMA的合成
        2.3.2 PLA-g-GMA的核磁表征
        2.3.3 PLA-g-GMA的红外表征
        2.3.4 合成工艺对PLA-g-GMA接枝率的影响
        2.3.5 不同接枝率的PLA-g-GMA的拉伸性能
        2.3.6 不同接枝率的PLA-g-GMA的动态热机械性能
        2.3.7 PLA与PLA-g-GMA的GPC测试分析
    2.4 本章小结
第三章 PLA-g-GMA对聚乳酸/木粉复合材料的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料和试剂
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 PLA/WF/PLA-g-GMA复合材料的制备
        3.2.4 PLA/WF/PLA-g-GMA复合材料的性能测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PLA/WF复合材料的力学性能分析
        3.3.2 PLA/WF复合材料的SEM分析
        3.3.3 PLA-g-GMA对PLA/WF复合材料的增容机理探讨
        3.3.4 PLA/WF复合材料的动态热机械分析
        3.3.5 PLA/WF复合材料的差示扫描量热分析
    3.4 小结
第四章 PLA-g-GMA的中试实验及其对PLA/WF复合材料的增容研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料和试剂
        4.2.2 仪器与设备
        4.2.3 PLA-g-GMA的放大及其复合材料的制备
        4.2.4 复合材料性能测试与分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PLA-g-GMA的GPC表征分析
        4.3.2 接枝物PLA-g-GMA的熔融指数分析
        4.3.3 挤出机熔体压力和挤出电流变化
        4.3.4 增容复合材料的力学性能分析
        4.3.5 复合材料的熔融指数分析
    4.4 小结
第五章 结果与讨论
    5.1 结论
    5.2 讨论
    5.3 展望
参考文献
在读期间的学术研究
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]木粉/聚乳酸可降解复合材料性能研究[J]. 宋丽贤,姚妮娜,宋英泽,丁涌,杨松.  功能材料. 2014(05)
[2]木粉粒径和填量对木塑复合材料力学性能影响研究[J]. 宋丽贤,张平,姚妮娜,宋英泽,康明,宋开平.  功能材料. 2013(17)
[3]高填充木塑复合材料热性能的研究[J]. 郭勇,李大纲,陈玉霞,李晶晶,邵旭.  工程塑料应用. 2013(05)
[4]PLA-g-MAH增容改性PLA/PETG共混物的结构与性能[J]. 蒋文柔,包睿莹,刘正英,杨伟,谢邦互,杨鸣波.  高分子材料科学与工程. 2013(03)
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[6]偶联处理对聚乳酸/木粉复合材料性能的影响[J]. 张明明,储富祥,王春鹏,金立维.  工程塑料应用. 2012(11)
[7]木塑复合材料流变行为研究进展[J]. 宋永明,王清文.  林业科学. 2012(08)
[8]过氧化物对PBS/PLA共混物反应性增容研究[J]. 周庭,胡晶莹,周涛,张爱民.  塑料工业. 2012(04)
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[10]生物质纤维填充聚合物复合材料的界面行为[J]. 杨俊,高磊,焦雷,周旭,郭卫红.  高分子材料科学与工程. 2011(09)

硕士论文
[1]竹纤维增强聚乳酸基复合材料的界面增容及特征[D]. 毛海良.浙江大学 2013
[2]聚丙烯接枝马来酸酐的研制及应用[D]. 王秀臻.浙江大学 2005



本文编号：3686800